存储管理

数据存储、组织和维护的一种计算机系统
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存储管理（Storage Management），是计算机系统中负责规划、设计、实施和维护数据存储系统的核心组成部分，确保数据的安全性、可靠性和高效访问。[2][5]其关键技术包括内存分配与回收、页面置换算法、RAID技术、存储虚拟化等，[3][4]共同实现数据存储的合理规划和维护，优化系统性能和数据安全性。[2][4]
存储管理的进化与计算机技术的发展息息相关。在20世纪初，数据的存储从打孔卡片和纸带发展为磁鼓和磁带。[6][7]1956年，IBM推出了世界上第一台磁盘存储系统RAMAC，标志着现代存储管理技术的开始。[8][7]20世纪70年代，埃德加·科德（Edgar Frank Codd）提出的关系模型为数据库设计和理论奠定了基础，数据库管理系统形成。[6]1987年，RAID技术的出现极大提升了存储的可靠性。[3]20世纪90年代中期，网络附加存储（NAS）和存储区域网络（SAN）的商业化，简化了文件共享并加速了数据传输。[6][9]21世纪，存储管理发生革命性的变化，云存储服务（如AWS S3）提供远程数据存储能力，大数据技术（如Apache Hadoop和Apache Spark）支持海量数据的管理和分析。[6][7]随后，软件定义存储（SDS）和3D XPoint技术的出现，提高了存储配置的灵活性和性能，开源存储系统因其成本效益受到青睐。2020年后，人工智能（AI）和机器学习（ML）技术优化了存储性能和资源管理，实现了更为智能化的存储管理。[3]
存储管理分为连续分配和离散分配两种管理方式，涵盖从单一连续存储到段页式存储管理的多种策略，[2][4]系统采用层次化结构，包括内存分配、地址变换、程序装入与链接、资源共享与保护，以及动态链接等功能，共同提升提升系统性能及数据安全性。[10]存储介质类型包括硬盘驱动器（HDD）、固态硬盘（SSD）等存储介质，[11][12]协议和接口方面涉及iSCSI、光纤通道、FCoE、NFS等，支持不同网络环境下的数据传输和访问，[13]并应用于数据仓库[14]、移动设备[15]、嵌入式系统[16]等领域。

概述

存储管理是对主存中的用户区进行管理，其目的是尽可能地方便用户和提高主存空间的利用率，使主存在成本、速度和规模之间获得较好的平衡。其主要涉及的是内存的管理，故也称为内存管理，是操作系统的主要功能之一。[2]该功能指对数据存储系统的规划、设计、实施和维护的过程，旨在确保数据的安全性、可靠性和高效访问。随着信息技术的发展，存储管理已经从简单的物理存储扩展到了更为复杂的网络存储环境，如存储区域网（SAN）和网络附加存储（NAS）。[5]这些技术的发展使得存储管理不仅需要处理物理存储设备的分配和回收，还要实现地址转换、内存空间共享与保护，以及在多任务环境中实现内存的有效利用，[2]从而在成本、速度和规模之间达到一个较好的平衡。[17][5]